基于混合邏輯動(dòng)態(tài)的分段線性系統(tǒng)模型預(yù)測(cè)控制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)生產(chǎn)效益的不斷追求以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程日趨復(fù)雜化，使得以往采用單一連續(xù)或者單一離散的模型來(lái)設(shè)計(jì)控制器的方法已不能滿(mǎn)足控制性能指標(biāo)的要求。因此，“分段線性系統(tǒng)”的概念應(yīng)運(yùn)而生。分段線性系統(tǒng)是一類(lèi)既包含連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程又包含離散事件的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。在這種定義的范疇內(nèi)，流程工業(yè)中的許多過(guò)程都可以看作分段線性系統(tǒng)。同時(shí)，模型預(yù)測(cè)控制作為工業(yè)界中一種典型并且廣泛應(yīng)用的控制器設(shè)計(jì)算法，具有不依賴(lài)現(xiàn)實(shí)模型、靈活處理約束和應(yīng)對(duì)

2、系統(tǒng)不確定性的優(yōu)點(diǎn)，所以研究分段線性系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制有重要的現(xiàn)實(shí)意義。論文以具有大范圍工況特點(diǎn)的實(shí)際系統(tǒng)為背景，結(jié)合混合邏輯動(dòng)態(tài)模型來(lái)研究分段線性系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制?；旌线壿媱?dòng)態(tài)模型通過(guò)引入邏輯變量，將切換型分段線性模型表示的系統(tǒng)從形式上變成單個(gè)線性模型和一系列附加約束的形式，從而改善了該系統(tǒng)在控制過(guò)程中由于切換而帶來(lái)的模型失配問(wèn)題。論文的主要結(jié)果有： 1.對(duì)混合邏輯動(dòng)態(tài)模型描述的分段線性系統(tǒng)進(jìn)行綜述，分析了基于混合邏輯動(dòng)態(tài)描

3、述的分段線性系統(tǒng)形式，在分段線性系統(tǒng)控制器的基本框架下，分析了基于混合邏輯動(dòng)態(tài)描述的分段線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)方法，對(duì)分段線性系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜述，并就混合邏輯動(dòng)態(tài)描述的預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)給出了其預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)方案，通過(guò)仿真案例驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方案的有效性。 2.為了將操作人員的經(jīng)驗(yàn)引入控制器的設(shè)計(jì)，本文結(jié)合具有大范圍工況變化特點(diǎn)的工業(yè)過(guò)程，針對(duì)混合邏輯動(dòng)態(tài)描述的切換多模型系統(tǒng)引入了滿(mǎn)意優(yōu)化預(yù)測(cè)控制算法，對(duì)系統(tǒng)軟約束和目標(biāo)函數(shù)分別